电机学考试试题(A卷)(附答案)

考 试 卷（ A 卷）

课程名称 电机学

考试学期

07-08/3

得分 适用专业 电气工程及其自动化

考试形式 开卷闭卷半开卷

考试时间长度

120分钟

一、 填空题：（35分） 1.

在国际单位制中，磁场强度单位是_A/m _电磁感应定律的物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场_阻碍原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越小 2.

变压器损耗包括绕组铜耗和铁耗_，后者又包括涡流和磁滞损耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为_0.5~0.6_之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN

p p 0

β

=

）时，变压器效

率达最大。 3.

由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4.

并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组__。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5.

三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波___电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大_。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_，而电流互感器二次侧不允许____开路_

8.

交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱5次和7次谐波，绕组的节距应取____10_槽。单层绕组的短距系数为____1.0__ 9.

脉振磁动势可以分解为两个__圆形旋转________磁动势，它们的旋转方向相反，幅值是脉振磁动势的____1/2（一半）_________。三相不对称电流流过三相对称绕组产生__椭圆形_________磁动势，当它的幅值最小时，速度最_____大_______。

10. 设异步电动机磁场基波频率为f 1，同步速为n 1，转速为n ，则气隙中的ν次谐波磁场在定子绕组

上的感应电势频率为____ f 1_________，在转子绕组上感应电势频率为___

f n

f n 111

ν-

____

11. 异步电动机频率归算后转子回路将增加一项附加电阻，其上的电功率代表转子的__总的机械功率

______功率，该电阻称为__模拟______电阻。

12. 异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到____80%__________，临界转差率___

不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。

13. 异步电机转子结构有鼠笼式和___绕线________式两种。利用变比为K A 的自耦变压器对鼠笼异步

电机进行降压起动时，电网提供的电流与电机直接起动时的电流之比为___

A

K 21

__。异步电机恒

转矩变频调速时，____定子电压_______与定子电流频率之比应保持不变，目的是为了保持___磁通_不变。

二、 简答题：（35分） 1. 画出Yd7和Dd4三相变压器绕组连接图，并作出相应的电动势矢量图。（8分） 2. 为什么采用短距可以削弱双层绕组电动势的谐波。（4分）

3. 三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋转磁场的性质如何（幅值、旋转速度）？若绕组有一相断线，试问此时合成磁动势的大小和性质？（用公式表示）（8分）

4. 画出异步电机T －s 曲线，标明起动点、临界转差率点。指出电动机工作时稳定与不稳定运行区域，并给出解释。（9分）

5.

画出变压器和异步电动机负载时的等效电路，从能量转换的角度说明它们的异同点。（6分）

三、 计算题：（30分） 1.

两台三相变压器串联运行，容量均为1500kV A ，两次降压后，供一负载，两台变压器均为Dy 连接，第I 台额定电压为66/6.3kV ，第II 台额定电压为6.3/0.4kV ，当两台变压器在6.3kV 侧做短路试验，数据如下，试求：

（1） 每台变压器的短路阻抗Z k ，r k ，x k 的标幺值；（8分） （2） 额定负载时，功率因数为0.9滞后时总的电压变化率。（7分） 变压器

线电压（V ）

短路电流（A ）

三相功率（kW ）

I 334 130 14 II

300

124

12

2.

一台三相四极异步电动机，150kW ，50Hz ，380V ，Y 接法，额定负载时pcu2=2.2kW ，pmec=2.6kW ，附加损耗pad=1.1kW 。试求：

（1） 额定运行时的转速、转差率；（4分） （2） 额定运行时的电磁功率和电磁转矩；（5分）

（3）如额定运行时，保持负载转矩不变，在转子绕组中串入电阻使电机的转速降低10％，问串入的电阻阻值是原转子电阻的多少倍？调速后的转子铜耗是多少？（6分）

附：参考答案

二、简答题

1.答：

Yd7:

Dd4: or：

C y

B

A C

Z

X Y

c

b a

x

z

B

A

a y

b z

c x

ab

∙

E

AB

∙

E

X

Y

C X

B

A C

Z

X Y

c b

a

x y

z

B Z

A Y

a y

b z

c x

ab

∙

E

AB

∙

E